Ambiofonia dla wieczornego odtwarzania muzyki w bloku mieszkalnym - krok w kierunku Dolby Atmos

Zestaw referencyjny umożliwia mi robienie testów odsłuchowych, by poznać optymalne możliwości sprzętu i oprogramowania. Później mogę z tego szeroko korzystać, by jak najlepiej ustawić inny sprzęt. Nie znaczy to oczywiście, że do testów używam jedynego słusznego zestawu, bo każdy ma jakieś inne potrzeby.

Łatwiej zrozumieć to na przykładzie monitorów studyjnych ASP Coax. Po różnorodnych testach uznałem je w grudniu 2017, jako referencję dla słuchania muzyki przy biurku. Świetnie sprawdzały się także do słuchania muzyki w małym pokoju. Polecam je przez to gorąco tym, którzy posiadają odpowiednie możliwości finansowe. Jest to absolutnie lepsza inwestycja od kupna na biurko głośników ze słabszą jakością.

Niemniej sam tych monitorów nie kupiłem. Koszt ich zakupu nie był dla mnie adekwatny do zysku w stosunku do głośników, których już używam. Mam własne plany na rozwiązanie z głośnikami, by optymalnie pasowały do moich potrzeb. Monitory referencyjne bardzo precyzyjnie potwierdziły słuszność moich założeń w tych planach. Jednak tego jeszcze nie zrealizowałem. Brakowało mi przez to tych referencyjnych monitorów, gdy testowałem możliwości procesora dźwięku z nowym sterownikiem, który pojawił się pod koniec 2018 roku.

W oparciu o poprzednie testy byłem w stanie oszacować, co bym usłyszał. Są to drobne szczegóły, które wynikają z różnic konstrukcji w referencyjnych monitorach z coax i dwudrożnej w moich głośnikach W testach z nowym sterownikiem zalety coax mogły najlepiej zaistnieć. Potwierdziłem sobie słuszność tego w bardzo nietypowy sposób ze słuchawkami, bo mają one podobne zalety, jakie daje konstrukcja coax. Ten bardzo nietypowy test zrobiłem z tańszymi słuchawkami dousznymi i dokanałowymi oraz droższymi wokółusznymi.

Założyłem dla tych tańszych słabszą wierność odtwarzania i w praktyce była właśnie taka, jaką szacowałem, ale potwierdzenie tego wymagało trochę zachodu. Musiałem kilkakrotnie odinstalować nowy sterownik i ponownie do niego zaktualizować. Było warto. Nigdy nie zaszkodzi dodatkowo się upewnić, że szacunki są słuszne, a przy okazji uświadomiłem sobie, że każda próba opisu wszystkich tych testów ze słuchawkami będzie całkowicie abstrakcyjna. Wsłuchiwałem się przecież w subtelne różnice z myślą o zaletach APS Coax. Czytelnik nie może mieć do tego właściwego punktu odniesienia.

To zainspirowało mnie, by zrobić ponownie testy z tymi tańszymi słuchawkami, ale bardziej koncentrując się na bezpośrednim porównywaniu ich wierność odtwarzania muzyki z nowym i starym sterownikiem procesora dźwięku. Nie dostarcza mi to dużo wiedzy, ale taki test mogłem swobodnie zrobić w czasie podróży, co jest ciekawszym sposobem na spędzenie czasu od bezmyślnego gapienia się na otaczające reklamy. Użyłem do tego prostego laptopa i tych tańszych słuchawek, które mają już kilka lat na karku i telefoniczną wersję mini jack, czyli oprócz 2 kanałów wyjściowych także wejściowy dla mikrofonu.

Dokanałowe to AKG, a douszne Sony. Ze starszym sterownikiem słuchawki AKG odtwarzały muzykę ciężej, co kojarzyło się z popularnym brzemieniem basrefleksu. Charakterem przypominały brzmienie studyjnych słuchawek tej marki, ale było słychać, że to zupełnie inna klasa. Mówiąc konkretniej, muzyka była mocno przesterowana. Powodem wydawała się w pierwszej kolejności słaba jakość wzmacniacza w laptopie, chociaż jest na nim logo amerykańskiej legendy Altec Lansing, czyli firmy brata właściciela jeszcze bardziej znanego JBL. Takich problemów z przesterowaniem nie miały natomiast słuchawki Sony i chociaż jest na nich rzucający się w oczy nadruk Bassreflex, to niskie tony były mniej dudniące.

Z nowym serownikiem różnice między tymi słuchawkami okazały się jeszcze większe. Sony potrafiły znacznie lepiej odtworzyć to co zapewnia nowy sterownik. Pojawiło się więcej detali z nagrania, chociaż słychać było lekkie przesterowanie w górnych rejestrach. Innymi słowy tak jak z zestawem referencyjnym można było wierniej odtworzyć muzykę z nagrania, ale przeszkadzały w tym trochę ograniczenia tych słuchawek. Natomiast z AKG słuchanie muzyki wypadło tragicznie. Słychać było więcej detali, ale były tak przesterowane, że ich pojawienie się nie sprawiało żadnej przyjemności.

Tu jeszcze bardziej pomyślałem o słabej jakości wzmacniacza w laptopie i że może to mieć związek z tym, co pojawia się często w komentarzach o impedancji słuchawek. Unikałem zagłębiana się w ten temat wokół impedancji, bo szukanie optymalnych rozwiązań dla słuchania muzyki z głośnikami zajmuje dostatecznie dużo czasu. Nie mam go dla słuchawek. Wyjątkiem jest odtwarzanie nagrań binauralnych, które robione są ze "sztuczną głową" i wymagają słuchawek.

Wikipedia o takich nagraniach podaje:


Nagrywanie binauralne (z łac. bi – podwójny, auris – ucho) – technika nagrywania dźwięku za pomocą dwóch mikrofonów, umożliwiająca słuchaczowi precyzyjną lokalizację w przestrzeni zarejestrowanych sygnałów akustycznych i tym samym stwarzająca dźwiękową iluzję przebywania w miejscu, w którym dokonywano nagrania.

„Sztuczna głowa” składa się z makiety głowy z małżowinami usznymi, wewnątrz których – w miejscach gdzie znajdują się błony bębenkowe lub na wejściu do kanału słuchowego – umieszczone są wysokiej klasy mikrofony pojemnościowe. Mikrofony te rejestrują dokładnie taki sam dźwięk, jaki docierałby do uszu słuchacza, gdyby znajdował się on w miejscu, w którym umieszczona jest sztuczna głowa.

Ponieważ tym razem robiłem tak nietypowe testy, to postanowiłem jeszcze poszerzyć ich zakres. Inspiracją do tego były wcześniejsze komentarze na temat słuchania muzyki w blokach mieszkalnych. Postanowiłem podążyć tym tropem. Pożyczyłem w tym celu zestaw Logitech z basem i satelitami, ale nie o te podzespoły chodziło, a o wzmacniacz, który jest trochę lepszy od tego w laptopie. Założyłem, że wiele osób dysponuje wzmacniaczem podobnej klasy. Używając go ze słuchawkami Sony występowało mniejsze przesterowanie, a z AKG można było już prawie słuchać muzyki z nagrań, a nie tylko pokrewnych z nią dźwięków.

Potwierdziły się tu przypuszczenia, że te słuchawki AKG utrudniają pracę wzmacniacza, który nie może przez to wygenerować im wiernego sygnału z muzyką. Takie utrudnienia mogły w potocznym określeniu dostać hasło "impedancja", bo ta jest zawsze dla przetworników elektryczno/mechanicznych bardzo skomplikowana przy sygnale z muzyką. Jako proste zobrazowanie problemu posłużyć mogą wzmacniacze lampowe, które często mają oddzielne wyjścia dla 4 i 8 ohm.

Ekskluzywny wzmacniacz Unitra Edward ma aż 3 takie dopasowane wyjścia. W argumentacjach na tym przykładzie mogło to zostać uproszczone do podstaw prawa Ohma dla prądu stałego i na tej bazie zrodziło się mniej precyzyjne zrozumienie problemu. Dalej nie będę się w to zagłębiał, bo latem opublikowałem już wpis, który porusza szerzej temat impedancji, chociaż z innej perspektywy, bo przy odtwarzaniu muzyki jest to bardzo złożone zagadnienie.

Więcej praktycznych obserwacji, a mniej teorii zapewnił kolejny nietypowy eksperyment, który zrobiłem z myślą o słuchaczach w blokach. Zadecydował o tym przypadek. Wtyczka AKG nie pasowała do końca w gnieździe słuchawkowym Logitech. Mini jack to praktyczna konstrukcja, ale wyzwaniem jest tu precyzja złącza. Włączenie słuchawek nie powodowało wyłączenia głośników, bo blaszka w gnieździe nie trafiała precyzyjnie.

(Uwaga! ten binauralny przykład z YT to tylko amatorski remiks z ograniczoną jakością)

To przypomniało mi eksperymenty z odtwarzaniem nagrań binauralnych, gdzie korzystałem jednocześnie ze słuchawek i głośników. W referencyjnym PC mogę w tym celu osobno kontrolować poziom głośności dla słuchawek i głośników. Pozwala to uzyskać ciekawy efekt, gdy chce się słuchać cicho muzyki i zachować otwartość dźwięku z głośnikami. Teraz uświadomiłem sobie, że takie rozwiązanie może być atrakcyjne w blokach. Odtwarzanie nagrań stereofonicznych z użyciem dwóch dodatkowych przetworników nazwane zostało ambiofonią. Powstała ona w czasach kwadrofonii, którą miała symulować, gdy dostępne było tylko nagranie stereofoniczne.

Wikipedia o ambiofonii podaje bardzo zwięźle:


Ambiofonia – technika sztucznej regulacji pogłosu w salach koncertowych, operowych, studiach radiowych i telewizyjnych, za pomocą elektroakustycznych torów i układów nagłaśniających.

Jest jednym z elementów reżyserii dźwięku, umożliwiając poprawę pełni jego brzmienia i uzyskania efektów dźwiękowych dobranych do produkowanych utworów muzycznych.

Natomiast w wersji angielskojęzycznej temat przedstawiany jest zbyt współcześnie:


Ambiophonics is a method in the public domain that employs digital signal processing (DSP) and two loudspeakers directly in front of the listener in order to improve reproduction of stereophonic and 5.1 surround sound for music, movies, and games in home theaters, gaming PCs, workstations, or studio monitoring applications. First implemented using mechanical means in 1986, today a number of hardware and VST plug-in makers offer Ambiophonic DSP. Ambiophonics eliminates crosstalk inherent in the conventional “stereo triangle” speaker placement, and thereby generates a speaker-binaural soundfield that emulates headphone-binaural, and creates for the listener improved perception of “reality” of recorded auditory scenes. A second speaker pair can be added in back in order to enable 360° surround sound reproduction. Additional surround speakers may be used for hall ambience, including height, if desired.

W zestawie Logitech i laptopie nie ma możliwości oddzielnego kontrolowania poziomu dla słuchawek i głośników, by optymalnie dopasować efekty ambiofonii. Eksperyment zrobiłem przez to ze wspólnym ustawieniem na minimum, gdzie jest najmniejsze przesterowanie, ale przy tak niskim poziomie głośności trudno jest w słuchawkach słuchać muzyki. Odpowiednią słyszalność zapewniło dodatkowe źródło dźwięku z głośników, co na szczęście nie spowodowało zniekształceń we wzmacniaczu. To ciekawe rozwiązanie, by wieczorową porą w bloku uzyskać ze skromnego sprzęt optymalną wierności odtwarzania muzyki.

Najprawdopodobniej dla takiej kombinacji ze słuchawkami potrzebny będzie prosty rozdzielacz i tu lepszy jest wariant z kablem, a nie adapter typu "zalewajka", która w laptopie może szybko zdewastować gniazdo mini jack, a koszt reparacji tego jest nonsensem. Pomysły producentów głośniczków komputerowych są tak różne, że nie można zupełnie przewidzieć, które nadają się do takiej kombinacji. Całe to rozwiązanie jest oczywiście tylko kompromisem, który nie może konkurować z tradycyjnym zestawem domowym.

Nie zachęcam do korzystania z oferty takich zestawów do komputerów, ale jeżeli taki jest już w domu, to wieczorem może poszemrać, jako bardzo dyskretne wsparcie ambiofoniczne dla słuchawek. Warto przy odtwarzaniu muzyki tylko ze słuchawkami skorzystać także z nieco silniejszego wzmacniacza, zamiast tego w laptopie. W ciągu dnia najczęściej słucha się biernie muzyki w tle i tu takie głośniczki komputerowe nadal mogą spełniać swoje zadanie, jeżeli nie przekracza się ich granic możliwości. Nie zaszkodzi wówczas poeksperymentować trochę z rozmieszczeniem takich głośniczków, zarówno dla ambiofonii, jaki i odtwarzania muzyki w tle.

Z ambiofonią na 4 głośniki najlepiej jest rozmieścić je w sporej odległości. W tej wersji ze słuchawkami korzystniej jest postawić głośniczki bezpośrednio przed sobą. Jeżeli jest subwoofer i jego obudowa nie ma kilkudziesięciu litrów, to lepiej jest mieć go na stole z głośnikiem zwróconym do twarzy. Na nim można postawić blisko siebie satelity, ale odwrócone głośnikami na zewnątrz i ciekawy efekt może dać tu zamiana miejsc z lewym i prawym. W bloku mieszkalnym nie zaszkodzi zwrócić uwagi, by otwór basrefleks nie był skierowany do ściany, bo wówczas będzie dudnił sąsiadom, nawet przy niskiej mocy.

Podsumowanie

Kompromis z wieczornym słuchaniem ma proste wytłumaczenie. Brak mocy we wzmacniaczu to najbardziej częsta przyczyna przesterowania. Chodzi tu o podobieństwo z tym, że silny człowiek lepiej od słabego da radę stabilnie podnieść ciężar.

Jednoczesne korzystanie z głośników i słuchawek zahacza o zagadnienia dźwięku wielokanałowego, który czeka za rogiem i zwą go Atmos. Angielskojęzyczny opis w Wikipedii o ambiofonii jest na tym tropie, lecz stał się mało aktualny.

Uwaga! To nie jest propozycja na imprezy karnawałowe :-)

PS 7.1.2019

Zainteresowani mogą sobie poeksperymetować z odsłuchem nagrania kwadrofonicznego. U mnie najlepiej jest z PaleMoon, który dla podkastu ma ustawiony ProgTV(prgDVB) z wyłączoną w nim obsługą procesora dźwięku i gdzie do odtwarzanie służy LAV Filter 0.73.1. Ciekawie to nagranie brzmi z włączonym w Windows efektcie równiena.